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随着城市轨道交通的火热发展,地铁建设项目越来越多,由于城市地下铁道的修建基本上采用双孔并行的方式,并且通常是在繁华的市区修建地铁,很多时候由于场地、地质条件等限制,相邻隧道的净间距会很小。当净间距较小时,相邻隧道间的相互影响显著,后行隧道的施工对先行隧道结构有附加变形、附加应力,还有地表附加沉降,反过来,先行隧道的存在也会对后行隧道开挖产生影响。因此,正确的分析相邻隧道间的相互影响是十分重要的课题。 本文以长春地铁1号线04标段的盾构区间为研究背景,采用数值模拟、理论分析等方法,结合现场实测数据,对相邻平行隧道在风化泥岩中采用盾构施工方法时的相互作用机理进行了研究。论文主要从附加位移、附加应力、地表沉降、先行隧道对后行隧道的反作用方面进行了详细的机理分析,得出以下4方面的研究成果:(1)后行隧道的掘进过程对于先行隧道而言是一个由卸载到加载再到卸载的过程,并且最终改变其应力路径。当土体被挖掉时,侧方土体卸载,地应力场自我调整表现出位移量达到一次平衡状态;当施加衬砌并同步注浆时,地应力场再次调整向初始平衡状态靠拢,达到二次平衡状态,通常二次平衡状态无法跟初始平衡状态一样;最后随着注浆压力的消散,地应力场向一次平衡状态方向调整并趋于最终稳定平衡状态。(2)后行隧道的开挖对先行隧道的附加作用表现在变形和应力上。地表附加沉降非对称布置,先行隧道侧沉降量略小,先行管片向后行管片侧有附加侧向位移,先行管片有侧向扩张变形。先行管片的上侧、下侧、近侧、远侧附加应力分别为拉应力、拉应力、压应力、压应力,其中顶部为最大附加拉应力,近侧为最大附加压应力。环向附加应力方向为附加主应力方向。(3)先行隧道的存在对于后行隧道而言,是一个应力释放的过程,由于先行隧道的开挖,释放了后行隧道周围的地应力,所以后行隧道开挖时,其所处的地应力场量值减小了,表现为各变形量都减小,且净距越小减缓效果越明显。(4)从附加应力和附加位移上综合考虑,当隧道在风化泥岩地层中掘进,且上部覆土为粉土时,相邻隧道的净距大于0.5倍洞径D时即为安全距离。